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(共27張PPT)
浙教版七年級上冊
第3節(jié) 像科學(xué)家那樣探究
第1章 探索自然的科學(xué)
引入新課
2016年，全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射，標志著我國走向全球量子通信研究的領(lǐng)先地位。“墨子號”為科學(xué)家的研究創(chuàng)造了新的條件。
科學(xué)家是怎樣進行研究的？
新課教學(xué)
視頻：墨子號
新課教學(xué)
一.生活中的探究
在日常生活中，我們經(jīng)常利用科學(xué)探究解決實際問題。
例如，對手持小電扇不會轉(zhuǎn)動的原因進行探究。
發(fā)現(xiàn)：手持小電扇不會轉(zhuǎn)動了。
提問：手持小電扇為什么不轉(zhuǎn)動了？
假設(shè)：可能是電池沒電了。
預(yù)測：如果這個假設(shè)是成立的，對其進行充電或換上新的電池，手持小電扇應(yīng)該會轉(zhuǎn)動。
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實驗：對手持小電扇充電或換上新的電池。
驗證：手持小電扇正常轉(zhuǎn)動起來了。
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如果手持小電扇還是不轉(zhuǎn)動，怎么辦？
這樣不斷探究，直至找到原因，然后采取相應(yīng)的措施。
我們可以提出另外的假設(shè)，如導(dǎo)線斷了、電動機壞了……
在探究問題時，我們一般會先假設(shè)幾種可能得原因，再對每一種原因可能產(chǎn)生的結(jié)果進行探究，直到找到真正的原因，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
新課教學(xué)
二、科學(xué)家的探究
科學(xué)探究是獲得科學(xué)知識的一種基本方式。
它是一個不斷地發(fā)現(xiàn)問題，通過多種途徑尋求證據(jù)，運用創(chuàng)造性思維來解決問題，并通過評價與交流達成共識的過程。
科學(xué)家為了探究科學(xué)真諦做出了艱辛的努力。
我們來看一下我國科學(xué)家一次成功的探究活動
——青蒿素的發(fā)現(xiàn)過程。
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1.發(fā)現(xiàn)并提出問題：
20世紀，瘧疾肆虐，奪去了無數(shù)人的生命。瘧疾的治療一直困擾著人類。
為治療瘧疾，科學(xué)家們不約而同地提出一個共同問題：
如何找到治療瘧疾的有效藥物？
2.建立猜想與假設(shè):
1969年，屠呦呦擔(dān)任我國抗瘧疾藥物研究項目的組長。
她翻閱古籍，尋找方藥，經(jīng)過兩年的研究、篩選，受我國古代藥典《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》的啟發(fā)，提出猜想：
青蒿對瘧疾的治療有重要價值
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3.制訂計劃，進行實驗:
屠呦呦從《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》的記載“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”中得到啟發(fā)：
為什么這與中藥常用的高溫煎熬法不同？
原來古人用的是青蒿鮮汁！
這兩者的差別是溫度。
她決定用沸點只有34.6℃的乙醚來提取青蒿中的有關(guān)物質(zhì)。
實驗過程繁復(fù)而冗長。
在經(jīng)過190次失敗后，屠呦呦團隊終于提取出青蒿中的有關(guān)物質(zhì)。
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4.分析證據(jù)，得出結(jié)論:
1971年10月，屠呦呦在實驗室觀察這種青蒿提取物對瘧原蟲的抑制作用時，發(fā)現(xiàn)其對瘧疾抑制率達到100%。
1972年，屠呦呦團隊成功分離并結(jié)晶出青蒿素，
在接下來的臨床試驗中得出，青蒿素對瘧疾有極高的抑制率，從而找到了戰(zhàn)勝瘧疾的有效方法。
結(jié)論：
青蒿素能治療瘧疾
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5.表達與交流:
科研人員開啟了測定青蒿素分子結(jié)構(gòu)的工作，確定了青蒿素的分子結(jié)構(gòu)。1986年，青蒿素獲得新藥證書。2001年，世界衛(wèi)生組織向惡性瘧疾流行的國家推薦以青蒿素為基礎(chǔ)的聯(lián)合治療方案。青蒿素問世以來，使數(shù)百萬人逃離了瘧疾的魔掌。
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2015年10月，我國科學(xué)家屠呦呦因開創(chuàng)性地從中草藥中分離出青蒿素并應(yīng)用于瘧疾的治療而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
諾貝爾獎評選委員會的頒獎詞中寫道：“屠呦呦發(fā)現(xiàn)了青蒿素，這種藥物有效降低了瘧疾患者的死亡率”“對全球的影響及對人類福祉的改善是無法估量的”。
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視頻：青蒿素的發(fā)現(xiàn)過程
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1.根據(jù)青蒿素的發(fā)現(xiàn)歷程，你認為科學(xué)探究經(jīng)歷了哪些環(huán)節(jié)？
發(fā)現(xiàn)和提出問題
建立猜想或假設(shè)
制定計劃、設(shè)計實驗
獲取事實與證據(jù)
分析證據(jù)得出結(jié)論
表達與交流
2.發(fā)現(xiàn)青蒿素，是我國科研人員在沒有先進實驗設(shè)備的艱苦科研條件下取得成功的范例。對此，你有什么感想？
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視頻:科學(xué)探究的步驟
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在開展科學(xué)研究時，首先要善于發(fā)現(xiàn)和提出問題，然后針對所要探究的問題，結(jié)合自己的已有經(jīng)驗、科學(xué)知識和已掌握的有關(guān)問題的信息，通過思考建立猜想或假設(shè)。
接著，對要探究的問題制訂探究的計劃，通過觀察實驗等途徑獲取盡可能多的事實或證據(jù)，分析證據(jù)并得出結(jié)論，然后以書面報告、論文等形式表達，并與他人討論和交流探究的過程與結(jié)果。
科學(xué)研究是一個不斷創(chuàng)新的過程，科學(xué)家并不是總在每一項研究中使用相同的方法，經(jīng)歷相同的過程。“發(fā)現(xiàn)青蒿素”的研究顯示了科學(xué)家進行實驗探究時可能遵循的一般過程。
對照實驗方案設(shè)計過程中，一般要考慮變量的控制：找到需要操縱的變量，設(shè)置實驗組與對照組，使實驗組與對照組中的變量只有一個，即變量的唯一性。
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三、像科學(xué)家那樣探究
探究:人的身高與腳印長度的關(guān)系
警察常根據(jù)腳印的長度來推斷罪犯身高。考古學(xué)家也會根據(jù)古代人腳印的長度來確定古代人的身高。
1.提出問題：
人的身高與腳印的長度有什么關(guān)系？
2.建立假設(shè)：
人腳印的長度與身高可能存在著一定的比例關(guān)系;
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3.制訂計劃:
建立假設(shè)后，需要設(shè)計方案來檢驗這個假設(shè)。人的身高與腳印的長度是否存在某種關(guān)系，關(guān)系如何？為了探究這個問題，你準備搜集哪些證據(jù)？通過什么方法來搜集？
①選擇同學(xué)、家人等高矮不同的人群進行實驗，用刻度尺分別測出人的身高對應(yīng)的腳印長度。
②根據(jù)測出的身高和腳印長度，算出身高與腳印的比例關(guān)系。
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檢驗假設(shè)時，需要足夠的證據(jù)。搜集證據(jù)需要記錄,表格和圖像是很好的記錄方式。以同班同學(xué)為研究對象，將測得的數(shù)據(jù)填在表1.3-1中。
4.搜集證據(jù)
21.5
147
22
150
22.5
155
23.5
160
23.8
162
24
165
24.9
170
26
178
新課教學(xué)
5.分析證據(jù)并得出結(jié)論：
根據(jù)搜集的證據(jù)，你得出了什么結(jié)論？你的假設(shè)是否正確？
把你探究的結(jié)果與其他同學(xué)交流，你有什么收獲和感想？
得出結(jié)論：
身高與腳印的長度確實存在著一定的倍數(shù)關(guān)系， 身高約是腳印長的7倍。
6.交流與評價：
新課教學(xué)
視頻:身高與腳印長度的關(guān)系
新課教學(xué)
科學(xué)研究需要獲取事實與證據(jù)，以便做出可靠的判斷。
例如,某同學(xué)發(fā)燒了，是什么原因呢？
是受涼了，還是身體某處有炎癥？……
醫(yī)生會測體溫，用聽診器聽診，化驗血、尿或大便等。
醫(yī)生綜合這些信息后就可判斷該同學(xué)發(fā)燒的原因。
我們得到和使用的信息越多，對信息的綜合分析越細致，得出的結(jié)論越可靠。
當堂檢測
1.2022年12月4日，搭載水稻種子實驗樣品的"神舟十四號"載人飛船安全著陸。返回的太空水稻種子由中科院實驗室培養(yǎng)。對此提出以下問題，其中不屬于科學(xué)問題的是（　　）
A．該水稻得到種子會更多嗎？ B．該水稻成熟時間會更短嗎？
C．該水稻植株長得會更高嗎？ D．該水稻開出的花會更美嗎？
D
2.長時間玩手機會影響視力，學(xué)校每學(xué)期都會對學(xué)生進行視力檢查，以評估學(xué)校學(xué)生視力變化情況。“視力檢查”這一過程相當于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設(shè) C．設(shè)計實驗方案 D．收集事實與證據(jù)
D
當堂檢測
3.當你感冒到醫(yī)院看病時，通常醫(yī)生會問你是否頭痛、咳嗽、鼻塞，然后給你測體溫。醫(yī)生采取這些行動的直接目的是為了（　　）
A．提出問題 B．建立假設(shè) C．獲取事實與證據(jù) D．交流
C
4.某同學(xué)喜歡觀察鳥的行為。她曾看到某種鳥在吃薊的種子，就想證實薊的種子是不是這種鳥最愛吃的食物，于是用三種食物(薊的種子、稻谷、太陽花的種子)若干進行實驗探究。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 實驗時應(yīng)把薊的種子放在離鳥最近的地方
B. 此實驗的假設(shè)是“這種鳥可能最愛吃薊的種子”
C. 實驗前三種食物的取用數(shù)量應(yīng)一樣多
D. 若發(fā)現(xiàn)三種食物都被鳥吃完了，則該結(jié)果不支持本實驗的假設(shè)
A
當堂檢測
5.海鮮館里有一道菜叫“西施舌(一種軟體動物)炒九層塔(一種香料植物)”，媒體報道九層塔含有黃樟素。小明認為微量黃樟素會導(dǎo)致癌癥(A)，于是他準備了兩組老鼠，一組長期喂含有微量黃樟素的食物，另一組喂正常食物(B)。一年后，兩組老鼠都沒患癌癥(C)。
（1）上文中A應(yīng)屬于科學(xué)探究過程中的 ________。
（2）本實驗結(jié)果________(填“符合”或“不符合”)假設(shè)。
（3）步驟B采用的是科學(xué)探究活動中常用的________方法。
建立假設(shè)
不符合
對照
板書設(shè)計
1.3 像科學(xué)家那樣探究
1、科學(xué)探究：
獲得科學(xué)知識的一種基本方式；
2、科學(xué)探究的過程：
提出問題、建立猜想與假設(shè)、制定計劃設(shè)計實驗、獲取事實與證據(jù)、得出結(jié)論檢驗假設(shè)、表達與交流
4、控制變量：
對照實驗：變量唯一
新課教學(xué)
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容；
2、完成作業(yè)本中相應(yīng)練習(xí)；
3、復(fù)習(xí)本章內(nèi)容,準備單元測試。1.3像科學(xué)家那樣探究課后檢測
班級 姓名
1.當你感冒到醫(yī)院看病時，通常醫(yī)生會問你是否頭痛、咳嗽、鼻塞，然后給你測體溫。醫(yī)生采取這些行動的直接目的是為了（　　）
A．提出問題 B．建立假設(shè) C．獲取事實與證據(jù) D．交流
2.為了區(qū)別醬油和陳醋，有同學(xué)提出：“可用聞氣味的方法區(qū)分醬油和陳醋”。這位同學(xué)的說法中“可用聞氣味的方法區(qū)分醬油和陳醋”應(yīng)屬于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的（　　）
A．提出問題 B．設(shè)計實驗 C．猜想與假設(shè) D．獲得結(jié)論
3.為比較蔬菜中維生素C含量，黎明同學(xué)根據(jù)維生素C可使高錳酸鉀溶液褪色的原理，設(shè)計了如下實驗：在四只同樣的試管中分別加入2毫升相同濃度的高錳酸鉀溶液，然后用滴管分別向其中滴加黃瓜、青椒、芹菜、白菜的汁液，邊滴邊振蕩，直到高錳酸鉀溶液褪色為止，實驗結(jié)果如下：
黃瓜汁 青椒汁 芹菜汁 白菜汁
高錳酸鉀溶液（2毫升） 14滴 8滴 15滴 11滴
據(jù)表可知維生素C含量最多的蔬菜是（　　）
A．黃瓜 B．青椒 C．芹菜 D．白菜
4.2022年12月4日，搭載水稻種子實驗樣品的"神舟十四號"載人飛船安全著陸。返回的太空水稻種子由中科院實驗室培養(yǎng)。對此提出以下問題，其中不屬于科學(xué)問題的是（　　）
A．該水稻得到種子會更多嗎？ B．該水稻成熟時間會更短嗎？
C．該水稻植株長得會更高嗎？ D．該水稻開出的花會更美嗎？
5.長時間玩手機會影響視力，學(xué)校每學(xué)期都會對學(xué)生進行視力檢查，以評估學(xué)校學(xué)生視力變化情況。“視力檢查”這一過程相當于科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的（　　）
A．提出問題 B．建立假設(shè)
C．設(shè)計實驗方案 D．收集事實與證據(jù)
6.著名的科學(xué)家奧斯特在整理器材時偶然發(fā)現(xiàn)了電流能使磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，從而進行持續(xù)研究，最終發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。他的最初發(fā)現(xiàn)來源于（　　）
A．實驗 B．調(diào)查 C．觀察 D．閱讀
7.到商店購買乒乓球時，陳明同學(xué)總要將幾只乒乓球從選定的位置放手，觀察乒乓球反彈的高度，選擇反彈較高的乒乓球。陳明的行為類似于科學(xué)探究中的（ ）
A. 觀察、實驗收集證據(jù)
B. 做出猜想和假設(shè)
C. 發(fā)現(xiàn)并提出問題
D. 交流合作、評價證據(jù)
8.玻璃杯從一定高度掉到水泥地上會破碎而掉到沙坑里卻不容易破碎。老師要求同學(xué)們針對這一現(xiàn)象提出一個問題。下面是四位同學(xué)的發(fā)言，其中較有價值且可探究的問題是（ ）
A.“玻璃杯掉到水泥地上會破碎，是因為地面比較硬嗎 ”
B.“玻璃杯從一定高度處掉到水泥地上會破碎嗎 ”
C.“為什么玻璃杯掉到水泥地上會破碎，而掉到沙坑里卻不容易破碎呢 ”
D.“玻璃杯掉到地上是否破碎與下落高度、地面的軟硬程度有什么關(guān)系 ”
9.某同學(xué)喜歡觀察鳥的行為。她曾看到某種鳥在吃薊的種子，就想證實薊的種子是不是這種鳥最愛吃的食物，于是用三種食物(薊的種子、稻谷、太陽花的種子)若干進行實驗探究。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A. 實驗時應(yīng)把薊的種子放在離鳥最近的地方
B. 此實驗的假設(shè)是“這種鳥可能最愛吃薊的種子”
C. 實驗前三種食物的取用數(shù)量應(yīng)一樣多
D. 若發(fā)現(xiàn)三種食物都被鳥吃完了，則該結(jié)果不支持本實驗的假設(shè)
10.市場上的防曬霜都宣稱可以防曬。暑假期間，某學(xué)校學(xué)生外出徒步旅行，準備借此機會做一個關(guān)于某品牌防曬霜的實驗，看它是否有效。其中四位同學(xué)的實驗方案如下表：
你認為最合理的實驗方案是( )
A. 小玲 B. 小敏 C. 小英 D. 小紅
11.海鮮館里有一道菜叫“西施舌(一種軟體動物)炒九層塔(一種香料植物)”，媒體報道九層塔含有黃樟素。小明認為微量黃樟素會導(dǎo)致癌癥(A)，于是他準備了兩組老鼠，一組長期喂含有微量黃樟素的食物，另一組喂正常食物(B)。一年后，兩組老鼠都沒患癌癥(C)。
（1）上文中A應(yīng)屬于科學(xué)探究過程中的________。
（2）本實驗結(jié)果________(填“符合”或“不符合”)假設(shè)。
（3）步驟B采用的是科學(xué)探究活動中常用的________方法。
12.一天飯后孫青同學(xué)幫媽媽收拾桌上的碗筷時不小心將一杯水碰倒。他忙拿于抹布去擦，卻很難將水擦干。媽媽見狀拿了另一塊干抹布擦，很快就將桌上的水擦干了。他感到有些奇怪，忙問媽媽是怎么回事。媽媽只是告訴他：“我拿的抹布是棉布做的，你拿的抹布是滌綸做的。”他不禁想到了一個問題并進行了如下的探究。
（1）提出的問題：___________________________________
（2）猜想與假設(shè)： 。
（3）所需的器材：三個形狀和大小相同的燒杯，重量相同的棉布、麻布和滌綸布各一塊，足夠的水。
布料種類 滌綸 麻 棉
杯中所剩水量 最多 較少 最少
布塊所含水量 最少 較多 最多
（4）主要步驟：向三個燒杯中倒入_______的水，分別將三塊布放入各個燒杯中讓水浸透，然后將三塊布分別取出。從方便和準確的角度看，應(yīng)觀察和比較_______，將現(xiàn)象記入表:
（5）結(jié)論：______________________________________________。
（6）炎熱的夏天，從吸水多少這個角度說，應(yīng)盡量采用_______類的布料來制作夏裝。
參考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B B D D C A D A B
建立假設(shè)；不符合；對照
(1)布的吸水能力跟什么因素有關(guān)。
(2)猜想與假設(shè)：布的吸水能力可能跟布料的種類有關(guān)。
(4)相同質(zhì)量(體積)的水;燒杯中所剩下的水;(5)結(jié)論：布的吸水能力跟布料的種類有關(guān),棉布的吸水能力強。(6)棉布。

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